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當一只大鴇想要實作飛行自由

2024-08-23動物

楊曄發現,最近20年,大鴇及其它候鳥的遷徙時間提前了。

大鴇是中國一級重點保護野生動物,可遠距離遷徙。在中國航天科工集團工作多年的楊曄,一直想弄清楚大鴇的飛行軌跡。

「候鳥是自然生態系的重要參與者,研究候鳥的遷徙路徑對生態系保護、農業病蟲害防治和提供生態系服務都有重要意義。」楊曄告訴中國環境報記者。

在一場飛與尋的「較量」過程中,他覺得,候鳥的遷徙與全球氣候變遷和人類活動影響有密切的關系。

大鴇展翅。杜卿攝

「吃貨」大鴇和它的生態秘境

細長的脖頸,棕褐色帶花紋的羽毛,遠遠看去,大鴇著實像一只縮小版的鴕鳥,它是現存陸地上能飛起來的最重的鳥。

2022年4月,在北京市溫榆河公園自然帶溫榆生態心緩沖區內,就飛來了兩只大鴇。過去,棲息地喪失和破碎化影響大鴇的生存,溫榆河流域大概經歷了十年關於大鴇記錄的空窗期。

大鴇的繁殖區主要在蒙古國烏蘭巴托西部、俄羅斯東南部、中國內蒙古東部;越冬地沿著中國內蒙古巴彥淖爾市南部的寬闊地帶分布,並延伸到陜西渭南、河北滄州和河南長垣;越冬結束後,大鴇一般在5月初開始陸續抵達繁殖地,9月下旬至10月初開始遷離,飛往越冬地。

溫榆河生態監測與評價團隊的專家們將大鴇稱為「大草原的保護神」,它們在草原地區以野草、甲蟲、蝗蟲、毛蟲等為食,由於天生警覺,喜歡開闊無遮擋,略「雜草叢生」的生態環境。

大鴇是一個傳統意義上的「吃貨」,但卻是最好生態檢驗師,當生態環境變得不利時,它們則飛往條件較好的地區。「大鴇生活的地方就是最優的生態環境組合。」楊曄說。

候鳥也堪稱生態環境的「晴雨表」和「風向標」。水草濕地、荻花蘆海,越來越成為候鳥們「魂牽夢繞」的絕美風景,也是「心馳神往」的旅居地。

鳥兒對生的執著,讓這場空中遷徙,成了超級風景。中國是世界上鳥類資源最為豐富的國家之一,也是全球候鳥跨境遷徙的重要通道。全國共有鳥類1445種,約占世界鳥類總種數的六分之一,其中具有遷徙習性的鳥類達800多種。

從古至今,一代代農民基本上是參照物候的改變來安排農事,大鴇及其它候鳥的遷徙活動就是一項重要的參照。這樣既可以利用鳥類控制蟲害,減少農藥使用,也可以防範鳥類攜帶的疾病傳染給人類或家禽。

有意思的是,有大鴇的地方就會有國家列為重點保護的大雁、白鸛、黑鸛、丹頂鶴、灰鶴、白鶴、天鵝、野鴨等鳥類常集群活動。

「監測大鴇就相當於同時監測了10種以上的鳥類。」楊曄難掩興奮之情。

一場生存的較量

楊曄興奮之余也有一絲隱憂,那就是雖然大鴇分布範圍廣,但全球族群數量很少,2021年被世界自然保育聯盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄評為易危物種。

特別是受全球氣候變暖和人類活動的影響,越來越多的鳥類生存環境和遷徙習性都發生了改變。一些原本遷徙的夏候鳥選擇留在原地成為「留鳥」,一些春季遷徙的鳥類抵達繁殖地的時間與此前相比提前了2周到3周。

氣候變暖並不意味著所有鳥類都能夠輕松適應,候鳥棲息地和食物源的不確定性也為其帶來了一定的生存危機。

極端天氣對候鳥遷徙的影響同樣很大,幹旱、大風、強降溫等惡劣天氣都會導致候鳥覓食困難。

鳥類可能選擇遷徙以適應氣候變遷,但它們賴以生存的棲息環境,如何同步遷移?

鄱陽湖,地勢低平、氣候溫潤,是兼濟天下的大糧倉,也是亞洲最大的越冬候鳥棲息地。每年占世界總數95%以上的白鶴、50%的白枕鶴、60%的鴻雁都在鄱陽湖區越冬。

今年年初,江西省遭遇強寒潮,全省出現劇烈降溫和低溫雨雪冰凍天氣。鄱陽湖部份湖面和草洲被冰雪覆蓋,嚴重影響越冬候鳥正常覓食。當地組織20余名工作人員和義務護鳥員,拋撒上千斤谷物和玉米,用人工「投餵」的方式,幫助候鳥度過短暫「糧荒期」。

同樣是在鄱陽湖,2022年夏秋季節,長江中下遊地區長時間受副熱帶高壓控制,持續的高溫少雨天氣讓鄱陽湖水位「一天退得比一天快」,湖區草洲灘塗大面積減少。當地緊急在保護區外圍新增移動人工增雨作業點,並從農戶手裏買下晚稻,給候鳥「加餐」。

「全球氣候變遷不僅影響候鳥自身的生存,還可能對生態系和人類社會產生廣泛影響。」楊曄告訴記者,分析其遷徙路線、活動區及棲息地利用,既可以為鳥類保護提供基礎資料,同時也為生物多樣性保護提供有效方法和經驗。

事實上,現在不少地方都會根據候鳥遷移期氣象資料,研判惡劣天氣對候鳥遷徙的影響。同時,監測候鳥棲息地周邊氣候背景、降雨概率和中長期天氣預測等制作釋出觀鳥氣象資訊。

不過他坦然,這種研究還是少了一些。特別是大鴇,僅在野外辨識、分類定位、族群生態等方面有一些研究,對其遷徙路線及棲息地的研究更少。

飛去哪?飛多遠?

走進河南黃河濕地國家級自然保育區,波光粼粼的湖面上,各種鳥類徜徉河面扇翅起舞,旁邊成片的蘆葦搖曳生姿。

2024年1月,7只大鴇現身河南黃河濕地國家級自然保育區孟津段,這不僅是今年入冬首次監測到,也是近年冬季監測到最早的一次。

與此同時,5只大鴇正在河北衡水湖北側農田中覓食。自2000年以來,工作人員僅在2020年觀測記錄到1只。

大鴇飛去哪?能飛多遠?這個問題長期縈繞在鳥類監測工作者的身邊,「護鳥使者」也多采用無人機、實地拍攝等方式監測鳥類生存狀況。

「傳統候鳥監測多依賴人為定點觀測,耗時耗力,給鳥類佩戴定位追蹤器容易對鳥類的生存造成影響。」楊曄說。

研究候鳥遷徙,離不開科技手段的支持。這次,楊曄將目光聚焦在利用衛星遙感技術精準監測,這是一種基於摺積神經網絡的遷徙鳥群精準監測技術。

摺積神經網絡是一種人工智能術語,可以用於區分辨識出的動態飛行目標是否是遷徙的鳥群。

中共中央、國務院印發的【關於全面推進美麗中國建設的意見】指出深化人工智能等數碼技術套用,健全天空地海一體化監測網絡,推進生態環境衛星載荷研發。

在楊曄看來,基於超低軌通訊、遙感一體星座系統正可以獲取與大鴇位置、行為及棲息地相關的多模態、長時序遙感數據及相關環境數據。

超低軌是什麽概念?楊曄解釋,如果說中國的載人航天器執行在300—500公裏高的低軌域,那麽超低軌則將衛星從傳統的近地軌域降低到300公裏以下。

記者從中國航天科工集團了解到,超低軌通訊、遙感一體星座空間分辨率達到0.5米,到2030年,中國計劃完成300顆星組網執行,將具備「全球任一地點15分鐘內查訪」的即時業務響應和服務能力,這也有助於研究鳥類動態及棲息地監測。

「我們透過衛星觀測給出數據,基於摺積網絡神經技術建模,分析候鳥活動生態環境質素及被威脅程度,可給出適應當地情況的生態模型。」楊曄認為,這個生態模型可以融入農業和農村發展政策,再透過大鴇及伴生鳥們遷徙停留軌跡,將生態模型進行擴充套件,給出生態環境連通的建設建議,合理布局打造人與自然和諧共生的生態廊道。